基于QtPy (PySide6) 的PLC-HMI工程实战记录（一）创建PLC工程模板项目

一个PLC-HMI实战工程的过程记录。一、新建TIA工程组态PLC时可以直接指定PLC型号也可以不指定CPU使用unspecified CPU这样做的好处是保持模板的通用性并且在硬件确定之后不用手动逐个输入组态硬件连接到已通电的CPU使用“在线”、“硬件检测”就可以直接把实际的硬件读取到项目中。使用这种读取在线PLC的方式组态有一个坑点是必须给在线硬件分配PROFINET 设备名称并与程序中的名称一致否则会组态失败。二、新建程序分组命名为“系统OB”添加OB30、OB82、OB100、OB86、OB122等必要和有可能用到的OB系统块。三、新建PLC数据类型这个命名为“AreaVar”的数据类型包含了数据分区I/QM/DB)、DB编号、数据起点、数据字节长度等信息可用来进行各种以字节为单位的块间操作。这个数据类型是本工程与上位机通信的基础类型它指定了数据报文的位置和长度。四、导入之前导出保存的CRC校验表DB文件“添加新的外部文件”、“从源生成块”这样就把外部的db文件转换为项目中的DB块。新建分组“背景类DB”并将生成的DB块拖入五、创建TCP连接并组态和编程连接创建连接之前需要将CPU指定为具有网络通信能力的型号这里指定为1513-1PN。1、新建程序块分组功能块2、在分组中新建FB命名为“上位通信”此功能块负责与上位机通信。3、打开上位通信FB开始编程。4、从指令库中将TCON拖入FB的网络会自动创建一个DB块TCON_DB。5、点击“开始组态”按钮对连接进行组态在打开的组态窗口中伙伴未指定伙伴主动建立连接连接数据新建作为一个模板无需为PLC特意指定IP地址当在实际的项目中改变了CPU的IP地址后连接参数中的地址会自动随之改变为新的。这样就将PLC创建为TCP主站。可以看到在系统块的程序资源中自动生成了2个数据块PLC_1_Connection_DB用于存储连接参数。TCON_DB则是TCON指令的背景数据块这些都是自动生成和分配的无需人工参与只要知道其用途即可。6、编译一下确认生成无误7、为上位通信FB块创建一个数据块上位通信_工作DB并在DB中定义一个Struct作为TCON指令的参数容器8、在上位通信FB中为TCON指令分配参数9、在OB1中调用上位通信FB调用时会自动创建一个背景DB将其命名为上位通信_背景DB并拖入“背景类DB”分组中。这个分组中的DB全部为背景类的DB无需人工干预和编辑。10、在上位通信_工作DB中补充发送和接收的参数容器11、在上位通信FB中继续编程拖入发送和接收指令增加接收和发送功能12、在创建两个相同的DB块用来存放上行和下行报文13、继续完善上位通信FB把发送和接收指令的DATA端口指向新建的两个报文DB14、创建FC块命名为“_build_AreaVal”功能是由Area、DBnum、offset、byteCount这几个参数来生成一个自定义的区域变量AreaVal接口Input 数据类型Area ByteDBNum UIntOffset UIntbyteCount UIntInOutdestAreaVar AreaVarscl:#destAreaVar.Area : #Area; #destAreaVar.DBNum : #DBNum; #destAreaVar.Offset : #Offset; #destAreaVar.byteCount : #byteCount;15、创建FC块命名为“组态上行报文”用来组态上行报文接口InputframeHeader1 Byte 帧头字节1frameHeader2 Byte 帧头字节2frameEnd1 Byte 帧尾字节1frameEnd2 Byte 帧尾字节2srcAreaVars Array[*] of AreaVar 源数据区域支持多区域输入DB_CRC_TABLE Array[0..255] of Word CRC查表运算的表格OutputInOutdestArea AreaVar 目标区域存放上行报文的字节TempTemp_1 AreaVarwCRC Wordi DIntpos DInt 字节临时指针bTemp BytewTemp WordnIndex DIntvarTemp AreaVartmp_DI1 DInttmp_DI2 DIntConstantReturn组态上行报文 Voidscl////////////////////////////组态帧头/////////////////////////// POKE(area : #destArea.Area, dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : 0, value : #frameHeader1); //帧头1 POKE(area : #destArea.Area, dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : 1, value : #frameHeader2); //帧头2 #pos : 2; //#tmp_DI1 : LOWER_BOUND(ARR : #srcAreaVars, DIM : 1); //#tmp_DI2 : UPPER_BOUND(ARR : #srcAreaVars, DIM : 1); FOR #i : LOWER_BOUND(ARR : #srcAreaVars, DIM : 1) TO UPPER_BOUND(ARR : #srcAreaVars, DIM : 1) DO #varTemp : #srcAreaVars[#i]; ////////组态区域变量的信息本帧数据的区域和起点、长度////// POKE(area : #destArea.Area, //本帧数据的区域 dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #varTemp.Area); #pos : #pos 1; POKE(area : #destArea.Area, //字节占位 dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #varTemp.Area); #pos : #pos 1; POKE(area : #destArea.Area, //本帧数据的DB号 dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #varTemp.DBNum); //value : DINT_TO_BYTE(IN:#varTemp.DBNum)); #pos : #pos 4; POKE(area : #destArea.Area, //本帧数据的起始字节偏移 dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #varTemp.Offset); #pos : #pos 4; POKE(area : #destArea.Area, //本帧数据的字节数 dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #varTemp.byteCount); #pos : #pos 4; ///////////////////////////////组态帧数据内容///////////////////////// POKE_BLK(area_src : #varTemp.Area, dbNumber_src : #varTemp.DBNum, byteOffset_src : #varTemp.Offset, area_dest : #destArea.Area, dbNumber_dest : #destArea.DBNum, byteOffset_dest : #pos, count : #varTemp.byteCount); #pos : #pos #varTemp.byteCount; END_FOR; ///////////////////////////////组态帧尾//////////////////////////// POKE(area : #destArea.Area, //帧尾1 dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #frameEnd1); #pos : #pos 1; POKE(area : #destArea.Area, //帧尾2 dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #frameEnd2); #pos : #pos 1; /////////////////////////////////CRC16校验和////////////////////////////// #destArea.byteCount : #pos; #wCRC : 16#FFFF; FOR #i : 0 TO #destArea.byteCount - 1 DO #bTemp : PEEK(area : #destArea.Area, byteOffset : #i, dbNumber : #destArea.DBNum); #wTemp : #wCRC XOR BYTE_TO_WORD(IN : #bTemp); #wTemp : #wTemp AND 16#00FF; #nIndex : WORD_TO_INT(IN : #wTemp); #wCRC : SHR(IN : #wCRC, N : 8) XOR #DB_CRC_TABLE[#nIndex]; END_FOR; //写入CRC字 POKE(area : #destArea.Area, dbNumber : #destArea.DBNum, byteOffset : #pos, value : #wCRC); #pos : #pos 2; #destArea.byteCount : #pos;16、在“上位通信_工作DB”中增加帧头和帧尾的定义17、在“上位通信”FB中编程组态上行报文上行报文的区域暂时不填具体到实际的PLC再填。18、创建FC块命名为“解析下行数据”接口InputframeHeader1 Byte 帧头字节1frameHeader2 Byte 帧头字节2frameEnd1 Byte 帧尾字节1frameEnd2 Byte 帧尾字节2rsv_area_var AreaVar 接收下行报文的DB块DB_CRC_TABLE Array[0..255] of WordOutputDONE BoolInOutTempi DInt 0.0pos DInt 4.0 字节临时指针tmp_head Byte 8.0tmp_end Byte 9.0tmp_areaVar AreaVar 10.0bTemp Byte 28.0wTemp Word 30.0wCRC Word 32.0nIndex Int 34.0ConstantReturn解析下行数据 Voidscl:#DONE : FALSE; ////////////////////////////解析帧头/////////////////////////// #pos : 0; // 字节指针 #tmp_head : PEEK(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos); //帧头1 IF #frameHeader1 #tmp_head THEN #DONE : FALSE; RETURN; END_IF; #pos : #pos 1; #tmp_head : PEEK(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos); //帧头2 IF #frameHeader1 #tmp_head THEN #DONE : FALSE; RETURN; END_IF; #pos : #pos 1; IF PEEK(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos) #frameEnd1 THEN IF PEEK(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos 1) #frameEnd2 THEN #DONE : TRUE; RETURN; END_IF; END_IF; /////////////////////////解析区域变量的参数//////////////////// #tmp_areaVar.Area : PEEK(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos); //帧区域 #pos : #pos 2; #tmp_areaVar.DBNum : DWORD_TO_DINT(IN : PEEK_DWORD(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos)); //帧DB号 #pos : #pos 4; #tmp_areaVar.Offset : DWORD_TO_DINT(PEEK_DWORD(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos)); //帧字节偏移 #pos : #pos 4; #tmp_areaVar.byteCount : DWORD_TO_DINT(PEEK_DWORD(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos)); //帧字节长度 #pos : #pos 4; #tmp_areaVar.bit : DWORD_TO_DINT(PEEK_DWORD(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos)); //帧位bit #pos : #pos 4; //pos目前位于数据区之前 ////////////////////////////解析数据内容和CRC////////////////////////// //解析CRC #wCRC : 16#FFFF; FOR #i : 0 TO #pos #tmp_areaVar.byteCount 1 DO //读取接收DB从0到数据长度再多读4位帧尾 #bTemp : PEEK(area : #rsv_area_var.Area, byteOffset : #i, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum); #wTemp : #wCRC XOR BYTE_TO_WORD(IN : #bTemp); #wTemp : #wTemp AND 16#00FF; #nIndex : WORD_TO_INT(IN : #wTemp); #wCRC : SHR(IN : #wCRC, N : 8) XOR #DB_CRC_TABLE[#nIndex]; END_FOR; #wCRC : #wCRC; #pos : #pos #tmp_areaVar.byteCount; //pos目前位于数据区之后帧尾之前 IF #wCRC PEEK_WORD(area : #rsv_area_var.Area, byteOffset : #pos 2, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum) THEN //CRC失败 #DONE : FALSE; RETURN; END_IF; ////////////////////////////解析帧尾/////////////////////////////////// #tmp_end : PEEK(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos); //帧尾1 IF #frameEnd1 #tmp_end THEN #DONE : FALSE; RETURN; END_IF; #pos : #pos 1; #tmp_end : PEEK(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos); //帧尾2 IF #frameEnd2 #tmp_end THEN #DONE : FALSE; RETURN; END_IF; #pos : #pos 1; //此时的pos位于帧尾后CRC前 #pos : #pos - #tmp_areaVar.byteCount - 2; //把pos移回到数据区的起始 /////////////////////////////////如果是bool////////////////////////////// IF #tmp_areaVar.bit 16#FFFFFFFF THEN POKE_BOOL(area : #tmp_areaVar.Area, ////写一个bool位 dbNumber : #tmp_areaVar.DBNum, byteOffset : #tmp_areaVar.Offset, bitOffset : DINT_TO_INT(IN : #tmp_areaVar.bit), value : PEEK_BOOL(area : #rsv_area_var.Area, dbNumber : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset : #pos, bitOffset : #tmp_areaVar.bit)); /////////////////////////////////如果不是bool////////////////////////////// ELSE //写块数据 POKE_BLK(area_src : #rsv_area_var.Area, dbNumber_src : #rsv_area_var.DBNum, byteOffset_src : #pos, area_dest : #tmp_areaVar.Area, dbNumber_dest : #tmp_areaVar.DBNum, byteOffset_dest : #tmp_areaVar.Offset, count : #tmp_areaVar.byteCount); END_IF; #DONE : TRUE;